• 제목/요약/키워드: Microfiltration Membrane

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회전막을 이용한 동역학적 정밀여과의 특성 (Characteristic of Dynamic Microfiltration using Rotating Membrane)

  • 박진용;최창균;김재진
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1991년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.13-14
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    • 1991
  • 본 연구에서는 Tobler[1]가 십자흐름여과 (crossflow filtration)의 개선책으로 제안한 동역학적 여과기를 제작하여 그 특성을 실험적으로 고찰하였다. 이 여과기는 두 개의 동심원통 사이를 유체가 흐를 때 내부원통의 회전속도가 외부원통의 회전속도보다 매우 빠를 경우 발생하는 Taylor 와류를 응용한 것이다.

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제지폐수 처리를 위한 다채널 세라믹 정밀여과 시스템에서 질소 역세척 효과 (Effect of $N_2$-back-flushing in Multi Channels Ceramic Microfiltration System for Paper Wastewater Treatment)

  • 박진용;최성진;박보름
    • 멤브레인
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    • 제16권1호
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    • pp.31-38
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    • 2006
  • 우유 또는 주스 종이용기를 재활용하여 화장지를 생산하고 있는 제지회사에서 배출되는 제지폐수를 대상으로 주기적 질소 역세척이 가능한 세라믹 정밀여과 시스템을 운전하였다. 제지폐수 재활용을 위해 본 연구에서 7개의 채널이 있는 2 종류의 알루미나 분리막이 사용되었다. 질소 역세척 시간을 40초, 막간압력차 $1.0kg_f/cm^2$, 역세척 압력 $5.0kg_f/cm^2$로 고정하였을 때 $0.4{\mu}m$의 평균기공 크기를 갖고 있는 HC04 알루미나 분리막의 최적 여과시간 간격은 4분으로 $1.0{\mu}m$의 평균기공인 HV10 분리막의 16분보다 짧았다. 여과시간 간격과 역세척 시간을 고정한 상태에서 막간압력차(TMP)의 영향을 살펴본 결과, 높은 TMP 조건에서는 쉽게 막표면에 케이크가 형성되고 막 내부 구조에도 막오염이 발생하기 때문에 낮은 TMP 조건이 막오염 제어에 유리한 것을 알 수 있었다. 그러나 TMP는 폐수처리 여과 시스템에서 구동력이기 때문에, 가장 높은 TMP 조건에서 가장 많은 총여과부피를 얻을 수 있었다. 한편, 다채널 세라믹 분리막을 사용한 정밀여과시스템에서 얻은 투과수는 탁도가 낮기 때문에 제지공정에서 재활용 될 수 있다.

회분식 막여과 시스템에서 약품역세가 여과성능에 미치는 영향 (The Effect of Chemical Backwash on Filtration Performance of Batch Membrane Filtration System)

  • 김관엽;이의종;권진섭;김형수
    • 상하수도학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.855-864
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    • 2009
  • The main object of this work was to determine the influence of periodic chemical backwash on filtration resistance in membrane filtration system. In this work Hermia's models were used to investigate the fouling mechanisms involved in the microfiltration of $0.45{\mu}m$ filtered sewage feed. Batch microfiltration experiments were performed at transmembrane pressure 0.4 bar and different feed SCOD concentration (9~67 mgSCOD/L). The results showed that the best fit to experimental data corresponded to the intermediate blocking model followed by the standard and complete blocking model for all the experimental conditions tested. From the simulation results of filtration performance, it was found that in order to maintain sustainable operation of membrane filtration system, irreversible foulant component accumulated continuously on membrane surface and/or pore must be effectively removed. In addition, it was verified that periodic chemical backwash using NaOCl or NaOH effectively improved filtration performance of membrane.

정밀여과 및 나노여과 공정을 이용한 지표수의 상수처리 (Drinking Water Treatment of Surface Water Using Microfiltration-Nanofiltration Processes)

  • 이성우;김충환;곽동희
    • 상하수도학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.224-230
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    • 2000
  • Membrane processes are capable of removing much materials from water. The removal or rejection characteristics of a membrane is usually depend upon the nominal pore size or MWCO(molecular weight cut off). A membrane with a smaller nominal pore size or MWCO should be capable of removing smaller contaminants from water. A series of experiments was performed to investigate the separation characteristics of membrane processes which consisted of microfiltration(MF) and nanofiltration(NF). To evaluate removal efficiencies of some pollutants such as the consumption of $KMnO_4$, THMFP, NH3-N, Fe, Mn, and pesticides, source water sampled from the Kum river was treated by the those membrane processes. Also, the results of experiments were compared with those of conventional water treatment processes. By two types of the membrane process, total removal efficiency of $KMnO_4$ consumed, THMEP, and $NH_3-N$ were 91.0%, 84.3%, and 85.5%, respectively and those processes were efficient in pesticides removal as well. Most of the effluents satisfied the Korean standard of drinking water quality continuously in the experimental periods. However, NF was needed for producing the safe drinking water in case of treating the raw water contaminated with Mn since removal efficiency of MF was not high enough. On the basis of the experimental results, it was suggested that NF could be applied to remove not only $NH_3-N$ but THMFP even without pre-chlorination.

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정밀여과용 관형막을 이용한 바이오디젤 제조 (Biodiesel Production using Microfiltration Tubular Membrane)

  • 이원중;정건용
    • 멤브레인
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    • 제20권2호
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    • pp.113-119
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    • 2010
  • 카놀라유, 대두유, 자트로파유와 메탄올을 연속적으로 분리막 반응기에 순환시켜 바이오디젤을 제조하였다. 분리막은 반응기 역할과 반응 생성물로부터 미반응된 유지를 분리하여 고순도의 fatty acid methyl ester (FAME)를 생산하는 역할을 한다. 공칭 세공크기 0.2, 0.5 ${\mu}m$인 정밀여과형 세라믹 관형 분리막을 사용하였다. 운전압력 0.5 bar에서 0.2 ${\mu}m$ 정밀여과막에 대한 투과유속은 공급유량 400 mL/min일 경우 15 L/$m^2{\cdot}hr$이었다. 또한 투과액중 FAME 함량은 0.5 bar에서 가장 높았으며 운전압력이 증가할수록 감소하였다.

방사선 중합에 의한 폴리프로필렌 정밀여과막의 제조 및 친수화 거동에 관한 연구 (A Study on the Preparation and Hydrophilization of Polypropylene Microfiltration Membrane by Radiation-Induced Graft Polymerization)

  • 황택성;이선아;황의환
    • 폴리머
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    • 제24권5호
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    • pp.621-628
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    • 2000
  • 폴리프로필렌 다공성 분리막은 산, 알칼리에 대한 내화학성이 좋고, 기계적 성질이 우수하며 높은 열적 안정성을 가지고 있으나, 막의 소수성 때문에 일부 영역에만 사용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 소수성 막의 성능을 향상시키기 위해서 방사선 조사에 의한 그라프트 중합법을 사용하여, 친수성 작용기 (-COOH, -OH)를 갖는 acrylic acid (AAc)와 2-hydroxyethyl methacrylate (MEMA)를 도입하였다. 이때 반응시간, 반응온도, 조사량, 간의 첨가 효과, 팽윤현상에 의한 그라프트율의 변화를 조사하였다. 분리막의 기공크기를 분석하는 방법으로 행한 가스투과 실험에서 단량체의 종류와 관계없이 그라프트가 증가함에 따라 가스 투과속도가 감소함을 보였고, 오일 에멀젼 투과실험에서 미개질 폴리프로필렌 막의 오염현상은 크게 발생하였으나, 그라프트 중합 후, 높은 투과속도를 유지하여 막의 친수화 효과가 큰 것으로 나타났다.

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Removal characteristics of organic matter during pretreatment for membrane-based food processing wastewater reclamation

  • Jang, Haenam;Lee, Wontae
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제9권4호
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    • pp.205-210
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    • 2018
  • In this study, we investigated coagulants such as polyaluminum chloride (PACl) and ferric chloride ($FeCl_3$) and the combination of a coagulant and powdered activated carbon (PAC) for the removal of dissolved organic matter (DOM) from fish processing effluent to reduce membrane fouling in microfiltration. The efficiency of each pretreatment was investigated through analyses of dissolved organic carbon (DOC) and ultraviolet absorbance at 254 nm ($UVA_{254}$). Membrane flux and silt density index (SDI) analyses were performed to evaluate membrane fouling; molecular weight distributions (MWD) and fluorescence excitation-emission matrix (FEEM) spectroscopy were analyzed to assess DOM characteristics. The results demonstrated that $FeCl_3$ exhibited higher DOC and $UVA_{254}$ removals than PACl for food processing effluent and a combination of $FeCl_3$ and PAC provided comparatively better results than simple $FeCl_3$ coagulation for the removal of DOM from fish processing effluent. This study suggests that membrane fouling could be minimized by proper pretreatment of food processing effluent using a combination of coagulation ($FeCl_3$) and adsorption (PAC). Analyses of MWD and FEEM revealed that the combination of $FeCl_3$ and PAC was more efficient at removing hydrophobic and small-sized DOM.

Computational Fluid Dynamics Study on Particle Rejection in Microfiltration

  • Nakao, Shin-ichi;Goto, Tomomasa;Tanaka, Nobuyuki;Yamamoto, Atsushi;Takaba, Hiromitsu
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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    • pp.15-18
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    • 2004
  • Computational fluid dynamics (CFD) was applied to modeling particle dynamics in microfiltration (MF). The rejection properties of poly methylmethacrylate (PMMA) and polystyrene (PS) were calculated. Calculated rejection (R) of PMMA was independent with the porosity of the membrane, and the R was constant in the range of volume flux between $1\times 1-^{-4}-1\times 10^{-2}$ m/s. These observations were in quantity agreement with our experimental observations. The dependence of PMMA and PS rejection on the ratio of particle diameter and pore diameter were good agreement with the experimental values, which suggesting that the validity of CFD simulation to evaluate rejection of particle in MF membranes. Change of rejection of PMMA as a function of time was molded based on the CFD result which explained well the experimental observation.

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